C++枚举解读（enum）

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前言

对于开发C++来说，枚举是一个几乎必然用到的功能。当然今天要讲的枚举肯定不是平常漫不经心的使用，而是从里到外地深扒它，逐渐揭开它神秘地面纱，发现一些未曾注意到地东西。

一、枚举是什么？

枚举(enumeration)类型用于存放用户指定的一组整数值(§iso.7.2)。枚举类型的每种取值各自对应一个名字，我们把这些值叫做枚举值(enumerator)。

二、使用步骤

枚举类型分为两种：

1. enum class,它的枚举值名字位于enum的局部作用域内，枚举值不会隐式地转换成其他类型。
2. 普通的enum,它的枚举值名字与枚举类型本身位于同一个作用域中，枚举值隐式地转换成整数。

普通枚举和类枚举最显著地差异是“作用域”不同和“隐式类型转换”，接下来我们分开讲。

1.作用域

1. 枚举类

   枚举名字前面带class修饰符地枚举就是枚举类，它地成员作用域在enum内部，外部是不能直接访问的，需要通过类名::访问。举一个例子：

enum class Lights{
	red,green,yellow
};

你在类外面直接访问red或其它任何元素都是不行的，正确的访问方式是:

Lights::red

和类访问公有成员是一样的。

2. 普通枚举

普通枚举就是不带class修饰符的枚举，它的枚举值名字与枚举类型本身位于同一个作用域中。不需要通过名字访问，举个例子：

    enum Lights{
        red, green,yellow
    };

访问方式和类枚举也有显著差别，直接使用枚举值名字就行了。

red
//或
Lights::red;

和在函数里访问一个局部变量是一样的，不需要显式指定枚举名字，也可以显式指定枚举名字，效果一样的。

3. 未命名枚举
   还有一种枚举就是既不加class修饰，也不写枚举名字，而是只有枚举值，例如：

enum{red,green,yellow};

这种枚举访问方式和普通枚举一样，就是少了一个枚举名访问方式（因为没有名字，所以没法用名字访问）。

red

2.隐式类型转换

枚举常用一些整数类型表示，每个枚举值是一个整数。如果不显式指定枚举值，那么枚举值是默认从0开始的正整数。这一点对于所有的枚举类型都是一样的。

//枚举类
enum class Lights{
red,// 0
green,// 1
yellow// 2
};
//普通枚举
enum Lights{
red,// 0
green,// 1
yellow// 2
};
//未命名枚举
enum {
red,// 0
green,// 1
yellow// 2
};

不同的是使用class修饰的枚举类型，它的枚举值是不能隐式转换成其他类型的（这里是int）。比如：

//枚举类
int ecl = Lights::red;//这是错误的
//普通枚举
int el =  Lights::red;//这是正确的
//未命名枚举
int l = red;//这是正确的

3.显式指定枚举值类型

如果我们不显式指定枚举值类型，那么枚举值默认是带符号或无符号的整型。我们也可以显式指定枚举值类型为char或其他类型，例如：

enum class Lights:int{red,green,yellow};//sizeof(Lights) == 4
enum class Lights:char{red,green,yellow};//sizeof(Lights) == 1

4.指定枚举值的值

前面我们知道如果不显式指定枚举值的话，默认是int，而且值是从0开始的依次往后排的。也就是，第一个值是0，第二个是1，第三个是2…

enum class Lights{
red = 0,
green = 1,
yellow = 2
};

上面的效果和默认值是一样的。

还有一种方法是可以给枚举值指定负数，比如-1，考虑下面的代码：

enum class Lights{
red = -1,
green,
yellow
};

需要注意的是，上面red指定为-1，green没有指定值，那么green就是默认0，yellow就是1，依次递增。
不过这种命名方式多少有点不符合常理了，虽然语法上没有错，编译也不会报错，但是不建议这么用。就维持默认就行了。

4.整形显式转换成枚举

一个整数类型的值可以显式地转换成枚举类型。如果这个值属于枚举的基础类型的取值范围，则转换是有效的；否则，如果超出了合理的表示范围，则转换的结果是未定义的。考虑下面的例子：

    enum class Flag:char {x =1,y =2,z =4,e=8,f=127,g=128};
    Flag flag4 = static_cast<Flag>(5);
    Flag flag5 = static_cast<Flag>(999);

char的取值范围是-128-127，f=127的值是没问题的，但是g=128的值会引发窄化转换错误，从而导致编译报错。
再看下面的两个，虽然编译器不报错，但是5不是枚举里面的值，这么做失去意义；999严重超过char的取值范围，但是不会触发窄化转换的错误，导致未定义的行为。

总结

1. 枚举值的默认值是有规律的，如果不能满足你的需求，就自定义值
2. 建议使用枚举类，副作用比较小。主要是名字空间污染的问题，可能一不小心就会引发其他的问题。